论文部分内容阅读
在IC芯片制造过程中,将排布在硅晶圆上的集成电路切割分离是其中一个重要的工序,目前用于切割分离集成电路的刀具主要是金刚石超薄切割片。用此类切割片作为硅晶圆划片工具,具有精确、稳定、高效等特点,因而得到广泛应用。金刚石超薄切割片是一种将金刚石粉埋在直径约50mm,厚20-25μm的树脂或金属结合剂砂轮片,其制造技术主要包括粉末冶金压铸、电铸和复合电沉积等,其中复合电沉积是制作轮毂型超薄切割片的重要方法。针对目前我国金刚石超薄切割片制造技术缺乏,其产品主要依赖进口的现状,论文在综述了国内外相关技术发展的基础上,以轮毂型超薄切割片的研制及提高其性能为目标,开展了系统的金刚石超薄切割片制备方法的研究和样件的制备。探索轮毂型超薄切割片的复合电沉积工艺是本文研究的重点之一。传统复合电镀技术一般是在铁基或铜基上,而切割片轮毂基体材料为铝合金。因此,本文首先研究在铝合金基体上覆镀工艺,进行了多组因素试验,从而总结出符合要求的基体前处理以及电镀工艺。根据所得结果,试验并制备出了金刚石切割片样件,证实了前述方法的可行性。对铝合金基体的腐蚀与镀层的修整是制备金刚石切割片的另一重点。由于电镀层与基体处处粘合,只有将基体选择性腐蚀去除,然后将镀层进行修整露出金刚石磨粒,才能得到实用的切割片。在研究了各种金属去除方法以后,提出一种利用电解腐蚀技术对铝合金基体进行腐蚀去除以及对镀层进行修整的方法。为了使基体腐蚀后镀层能保持良好的力学性能,试验研究了电解液组成以及电流强度、极间电压与极间间距等工艺参数,总结了腐蚀速度与各参数之间的关系方程。利用研究得出的电解液和电解工艺参数,在自制的电解修整装置上对复合电镀样件进行试验,得到了性能良好的切割刀片样片。为了考察金刚石切割片的切割性能,在划片机床上进行了硅片与玻璃钢的划切试验。通过研究硅片与玻璃钢划痕和刀片磨损,得出金刚石切割片在划片时偏摆程度以及使用寿命等性能指标。划片试验后刀片保持锋利,无翘曲等变形。试验结果表明利用复合电沉积技术将金刚石和镍共同沉积在铝合金轮毂上,通过电解加工腐蚀铝合金而得到整体轮毂型超薄切割片的方法是有效可行的。